JP2019113033A - 車道走行力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 少ない車両の通過であっても十分な電力を安定して確保可能な車道走行力発電装置を得る。【解決手段】 基端側が回動可能になる一対の踏み板１４の先端側に対応する部分に、リンク２２の上端部が関節動可能に連結される。リンク２２の下端部はてこレバー２４の一端側と関節動可能に連結され、てこレバー２４の他端側に一端が連結された動力伝達機構３０が主軸５２に連結される主ギヤ４６に最終的に動力を伝達する。さらに主ギヤと主軸との間にワンウェイクラッチが配置され、主ギヤの一方向のみの回転を主軸に伝達する。以上の踏み板１４から主軸まで動力を伝達する部材により電力発生ユニット１２が構成される。これらが並んで複数設けられる。主軸の端部に動力を伝達するためのカップリング材が配置され、発電機に最終的に連結される。【選択図】図２

Description

本発明は、少ない車両の走行であっても十分な電力を安定して確保可能な車道走行力発電装置に関し、特に車両の踏み圧を利用した車道走行力発電装置に好適なものである。

屋外において自然エネルギーを利用した発電装置として太陽光発電や風力発電が知られているが、自動車等の車両の走行の際に生じる圧力のエネルギー又は車両や電車の走行の際に生じる振動のエネルギーを利用して発電するものも既に提案されている。
例えば下記特許文献１では、踏み板１に歯の付いたシャフト２が固定され、その歯にギア４が噛み合いギア４のシャフト５はラチェット機構６を介してフライホイール７及び発電機８に繋がった構造とされている。このため、踏み板１の上下動に合わせてフライホイール７が回転して発電機８が発電する。

また、下記特許文献２では、箱状道路部材１に昇降出没する複数の踏圧受け片２を上昇方向に弾力的に付勢する付勢手段、踏圧受け片２の自動車の通過時に生じる昇降出没動作によって動作する昇降回転変換機構、その出力によって駆動される圧縮空気発生用のポンプ装置５が発生する圧縮空気を充填保管する圧縮空気の保管用タンク６、その圧縮空気を利用して駆動する空気圧モータ７の回転駆動力で発電動作を行う発電機８及び、その生成した電力を充電するバッテリー９等で構成されている。

特開2008-255978公報 特開2013-164045公報

しかし、何れの場合も、発電装置上を車両が一旦通過してしまうと発電が終了してしまうので、車両が発電装置上を多数走行していなければ十分な電力を安定して確保することは困難であった。
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、少ない車両の通過であっても十分な電力を安定して確保可能な車道走行力発電装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決した請求項１記載の発明は、車両左右輪に合わせて踏み板が隣り合って一対配置されており、基端側が回動可能支持されて配置された一対の踏み板と、
一対の踏み板の先端側に関節動可能に連結されたリンクと、
リンクに一端側が関節動可能に連結されて中程に位置する支点廻りに揺動するてこレバーと、
てこレバーの他端側に一端が連結されて動力を伝達する動力伝達機構と、
動力伝達機構に対してワンウェイクラッチを介して連結される主軸
を含む電力発生ユニットが並んで複数設けられ、
各電力発生ユニットの主軸の端部に他の主軸の端部あるいは発電機に連結するためのカップリング材が配置され、踏み板からの動力をこのカップリング材を介して他の電力発生ユニットの主軸あるいは発電機に伝達する車道走行力発電装置である。

請求項１の発明のような車道走行力発電装置を構成する電力発生ユニットによれば、基端側が回動可能支持されつつ配置される一対の踏み板が、車両の通過によりその基端側廻りに回動することになるが、この一対の踏み板の先端側にリンクの一端が関節動可能に連結されている。このリンクの他端にてこレバーの一端側が関節動可能に連結され、このてこレバーの中程に支点が位置し、この支点廻りにてこレバーが揺動可能になっている。また、てこレバーの他端側に一端が連結される動力伝達機構に対してワンウェイクラッチを介して主軸が連結されている。

そして、車道走行力発電装置を構成するこのような電力発生ユニットが並んで複数設けられ、各電力発生ユニットの主軸の端部に他の主軸の端部あるいは発電機に連結するためのカップリング材が配置されている。このため、電力発生ユニットの踏み板の回動により発生する動力をこのカップリング材を介して他の電力発生ユニットの主軸あるいは発電機に伝達することができる。

以上より、本請求項に係る車道走行力発電装置は、踏み板上を車両が通過した場合、踏み板が回動するのに伴い、リンクを介しててこレバーの一端が押し下げられて支点廻りに揺動する。このてこレバーが揺動することで、てこレバーの他端側に一端が連結された動力伝達機構がワンウェイクラッチを介して動力を主軸に伝達する。さらに、１台の車両が通過するのに合わせて、複数存在する電力発生ユニットの各踏み板上を次々に通過する結果として、連続的に動力を確保して同様に動力を主軸に伝達できる。

この際、各電力発生ユニットの動力伝達機構に対してワンウェイクラッチを介して各主軸が連結されているので、車両が通り過ぎた踏み板に対応する主軸も回転し続けることができるようになる。このため、本請求項の車道走行力発電装置は、動力を無駄にすることなく、他の主軸や発電機に動力を伝達することが可能となる。これに伴い、少ない車両の通過であっても十分な電力を安定して確保可能になる。尚、カップリング材を有することで、連結された電力発生ユニット全体を動かさなくても装置の設置、再設置が可能であり、メンテナンスが容易になる。

請求項２の発明は、動力伝達機構が、てこレバーの他端側に一端が連結されたワイヤ、このワイヤの他端が連結されて回転される伝達ギヤ及び、この伝達ギヤに噛み合わされて回転し得る主ギヤを有する請求項１に記載の車道走行力発電装置である。このように動力伝達機構が構成されることで、てこレバーから主軸に動力が確実に伝達されることになる。

請求項３の発明は、各主軸の端部に配置されたカップリング材が、主軸の端部それぞれ形成される６角柱の突部と、これら一対の突部を覆ってこれら突部を連結する筒状のスリーブ材とで形成される請求項１又は請求項２に記載の車道走行力発電装置である。このようにカップリング材が形成されることで、６角柱の突部同士を当接した状態でスリーブ材によりこれらを接合するに伴い確実に主軸同士や主軸と発電機との間で動力が伝達される。また、スリーブ材を用いたことにより、カップリング材の着脱が容易になる結果、連結された電力発生ユニット全体を動かさなくても装置の設置、再設置が可能であり、メンテナンスが容易にもなる。

請求項４の発明は、てこレバーの揺動に合わせててこレバーの他端のストロークが大きくなるように、支点がてこレバーの一端側寄りに位置している請求項１〜請求項３の何れかに記載の車道走行力発電装置である。このように支点が位置しててこレバーの他端のストロークを大きくすることで、踏み板の回動で得られた動力を無駄なく主軸側に伝達できるようになる。

請求項５の発明は、踏み板の下部に、踏み板に固定されてリンクが繋がる支持材及び、この支持材の基端側に対して基端側を連結する案内材が配置されると共に、平らに削られて細く形成された細幅部を一部に有した支持軸を有し、支持軸の細幅部に対応して入口部分が一部狭くあけられた嵌合凹部を支持材の基端側に設け、この嵌合凹部と支持軸を嵌合してから支持材を支持軸廻りに旋回して、これら支持材と案内材の間を回動可能に連結する請求項１〜請求項４の何れかに記載の車道走行力発電装置である。
このように支持材と案内材を回動する構造とする際に、支持材の基端側の入口部分が一部狭くあけられた嵌合凹部に対応する形で、一部細く形成された細幅部を有する支持軸を嵌合してから、支持材を旋回することで、支持材を案内材に対してはずれ難く且つ確実に回動可能とすることが可能となる。

本発明に係る車道走行力発電装置によれば、電力発生ユニットが並んで複数設けられ、これらがカップリング材を介して繋がれることで、少ない車両の走行であっても十分な電力を安定して確保可能となる。また、カップリング材を有することで、連結された電力発生ユニット全体を動かさなくても装置の設置、再設置が可能であり、メンテナンスが容易になる。

本発明の一実施形態に係る車道走行力発電装置が適用された路面の平面図である。 本発明の一実施形態に係る車道走行力発電装置の上部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る車道走行力発電装置に適用される支持材及び案内材を示す図であり、（Ａ）は支持材の下面側の平面図であり、（Ｂ）は案内材の上面側の平面図である。 支持材及び案内材の断面を示す図であり、（Ａ）は図３の４Ａ−４Ａ矢視線断面図（但しコイルスプリングを表す）であり、（Ｂ）は図３の４Ｂ−４Ｂ矢視線断面図（但しコイルスプリングを表す）であり、（Ｃ）は支持材と案内材を当接した状態の断面図である。 支持材に対する支持軸の嵌合を説明するこれらの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車道走行力発電装置のリンクからワイヤまでの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車道走行力発電装置の下部構造を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る車道走行力発電装置に適用されて主軸の端部に配置されるカップリング材を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図であり、（Ｂ）は連結された状態の斜視図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視線断面図である。 本発明の一実施形態に係る車道走行力発電装置のギヤ類及び主軸等の位置関係を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車道走行力発電装置の主軸から発電機への動力伝達を示す図であり、（Ａ）はプーリとゴムベルトを示す正面図であり、（Ｂ）はプーリとゴムベルトを示す平面図である。

以下、本発明に係る車道走行力発電装置の一実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に示すように本実施形態の車道走行力発電装置においては、路面Ｒの中央部に対して路面Ｒから僅かに突出した中央誘導表示材ＲＵが設けられ、この中央誘導表示材ＲＵの両側に車両Ｍの左右輪Ｔの位置に合わせるように、それぞれ鋼板等により長方形状に形成された踏み板１４が隣り合って一対配置されている。図２に示すように、この踏み板１４の解放端である先端は２０センチメートル程度（高さＨで示す）だけ、路面Ｒより通常高く設定されている。なお、この踏み板１４の表面には滑り止めのためにゴム材が貼り付けられている。

図２に示すように、これら一対の踏み板１４に隣り合って金属製の蓋材１５が位置していて、この蓋材１５の下部に固定軸１６Ａが配置されている。そして、蓋材１５には固定軸１６Ａに嵌り込ませるための嵌合部分を有した留め具（１６Ａ）が形成されており、蓋材１５が完全に取り外しできる構造になっている。このため、支持材１６、支持軸１６Ｂ、案内材２０等の設置やメンテナンスが容易になる。さらに、これら一対の踏み板１４の下側には、各３本の支持材１６が踏み板１４に溶接されて固定されつつ配置されているが、この支持材１６は図３（Ａ）に示すようにそれぞれ表面が鋼板による３本の部材により形成されている。その基端側が路面Ｒを構成する部分に対して支持軸１６Ｂ廻りに回動可能支持されることで、踏み板１４の基端側も回動可能になっている。なお、蓋材１５の表面にも踏み板１４と同様の滑り止めのためにゴム材が貼り付けられ踏み板１４と一体化している。

また、図３（Ａ）の４Ａ−４Ａ矢視線図を表す図４（Ａ）に示すように、３本の支持材１６は、中がゴム材Ｇにより形成されると共に、コイルスプリングを支持するための底部中央に凸部を有した凹部であるスプリング支持部１７が設けられている。なお、３本の支持材１６相互間は、連結部材１８により相互に繋がれて並んで位置している。

この３本の支持材１６の下側には、図３（Ｂ）に示すような同様の位置関係で図３（Ｂ）の４Ｂ−４Ｂ矢視線図を表す図４（Ｂ）に示すように、内側がへこんだ形状の３本の案内材２０が配置されている。
これら案内材２０は周囲表面が鋼板による部材によりそれぞれ形成されていて、中がゴム材Ｇにより形成されると共に、コイルスプリングを支持するための底部中央に凸部を有した凹部であるスプリング支持部１７が設けられている。そして、これらも連結部材１８により相互に繋がれて並んで位置している。

また、これらスプリング支持部１７は、図２及び図４（Ｃ）に示すように、支持材１６と案内材２０の相互に対向する位置に配置されていて、これらの間にコイルスプリング１９が設置されることで、支持材１６が案内材２０に対して正しく誘導されるとともに踏み板１４の回動の手助けになっている。なお、支持材１６と案内材２０との図４（Ｃ）に示す対向面にはゴム材Ｇが配置されていて、ゴム材Ｇがこの相互に接触した時の騒音と衝撃を防止している。

他方、図５に示すように、円柱状に形成された支持軸１６Ｂの両端部寄りの箇所には、それぞれ研磨等により平らに削られて形成された２つの平面部１１Ａが相互に平行であって軸廻りに１８０°異なる位置に設けられていて、この部分が細く形成された細幅部１１とされている。これに対応して支持材１６の基端側端部には、留め具（１６Ｂ）が設けられている。この留め具（１６Ｂ）に円筒形で内部に支持軸１６Ｂを嵌まり込ませるための嵌合凹部１３が形成されているものの、平面部１１Ａに対応する嵌合入口部分１３Ａは、寸法Ｄ１に対して寸法Ｄ２となるように入口部分が狭くあいて形成されている。具体的には、図５の寸法Ｄ１が例えば１０センチメートルとされ、寸法Ｄ２が例えば８センチメートルとされている。

また、支持軸１６Ｂの支持材１６への嵌合には、予め案内材２０側に支持軸１６Ｂを取り付けておいて、支持材１６を垂直に立てた状態で、嵌合入口部分１３Ａを平面部１１Ａに位置合わせつつ支持材１６を矢印Ｓ方向に押し下げることで、嵌合凹部１３に支持軸１６Ｂを嵌合させる。そして、この嵌まり込んだ状態で矢印Ｒ方向に支持材１６を支持軸１６Ｂ廻りに旋回させることで、支持材１６を図２に示すような位置関係にしつつ、支持材１６と案内材２０の間を回動可能に連結する。

つまり、支持材１６を旋回して倒したことによって寸法Ｄ２の嵌合入口部分１３Ａは、支持軸１６Ｂの直径が寸法Ｄ１にあたるため、垂直に立てない限り絶対に外れることはない。さらに、車両が通行した場合でも支持材１６がはずれることなく強度で安全であり、また、垂直に立てることにより支持材１６の取り外しが可能であり支持材１６、案内材２０等の設置やメンテナンスが容易ともなる。

この踏み板１４下部の路面Ｒの下側には、路面Ｒを構成する部材をくり抜いた空間Ｋが図２に示すように形成されていて、以下のような構造物が配置されている。
まず、踏み板１４の各先端側に対応する３本の支持材１６の部分には、３本の案内材２０の穴部２０Ａをそれぞれ貫通しつつ上下方向にそれぞれ伸びる３本のリンク２２の上端部が連結軸２１廻りに肘関節のような動きとされる関節動可能にそれぞれ連結されている。このため、３本の支持材１６がそれぞれ踏み板１４と一体的に回動するのに合わせて、３本のリンク２２が上下動する。

また、路面Ｒを構成する部分には、踏み板１４、支持材１６及び案内材２０が入る段部があるが、図２の二点鎖線のように踏み板１４が押し下げられた状態で、踏み板１４の上面が路面Ｒと同一面になるようにされている。

図６に示すように、これら３本のリンク２２の下端部は、３本に枝分かれしたてこレバー２４の一端側と連結軸２３廻りに関節動可能にそれぞれ連結されて、てこレバー２４は中程に位置する支点２６廻りに揺動する。この支点２６は、図２に示すように路面Ｒの下側に上端部が固定されると共に空間Ｋを形成する地下壁面に固定された２本の鉄骨柱２８に回転可能に支持されている。但し本実施形態では、てこレバー２４の揺動に合わせててこレバー２４の他端のストロークが３倍程度に大きくなるように、支点２６がてこレバー２４の一端側寄りに位置している。そして、このてこレバー２４の他端は２本のコイルスプリング２７により下側に付勢されていて、これらコイルスプリング２７の力により通常は、踏み板１４の先端側は上方に押し上げられている。この際、コイルスプリング４０及びコイルスプリング１９も踏み板１４の先端側を上方に押し上げる補助となっている。

このてこレバー２４の他端側は一体的に形成されており、このてこレバー２４の他端側にワイヤ３２の一端が連結されている。このワイヤ３２は空間Ｋ内に伸びている取付部材３１に固定されたチューブ材３４の中を通り、ワイヤ３２の他端側が図７に示す第１ピン材３６の端部に連結されている。そして、この図７に示すようにこの第１ピン材３６は、伝達ギヤ４２の中心から伸びている第２ピン材３８に回動可能に連結されている。

つまり、動力を伝達して伝達ギヤ４２を回転するように、第１ピン材３６及び第２ピン材３８を介してワイヤ３２の他端がこの伝達ギヤ４２に連結されている。そして、これら第１ピン材３６と第２ピン材３８との連接部分には、コイルスプリング４０の一端が接続されていて、このコイルスプリング４０によりこれら第１ピン材３６と第２ピン材３８が常時下方に付勢されている。

図７に示すように、この伝達ギヤ４２は車両Ｍの左右輪Ｔに合わせて一対存在するが、矢印Ｙのように相互に逆回転する。これら一対の伝達ギヤ４２の回転に伴って主軸５２に連結される主ギヤ４６にそれぞれ最終的に動力を伝達することになるが、左側の伝達ギヤ４２と主ギヤ４６との間に中間ギヤ４４が配置されていて、この中間ギヤ４４により主軸５２に伝達する回転方向を合致するようになっている。従って、一対の伝達ギヤ４２に、第１ピン材３６及び第２ピン材３８を介してワイヤ３２が引き上げられることによりワイヤ３２から動力がそれぞれ伝達されることで、一対の伝達ギヤ４２の回転に合わせて主ギヤ４６が最終的に回転され得るようになる。

さらに、この主ギヤ４６と主軸５２との間には、ワンウェイクラッチ５０が配置されていて、主ギヤ４６の矢印Ｙ方向のみの回転を主軸５２に伝達し、逆回転時には空転するようになっている。以上より、図７に示すように、ワイヤ３２、第１ピン材３６、第２ピン材３８、伝達ギヤ４２、中間ギヤ４４、主ギヤ４６等により、てこレバー２４の各他端側に一端が固定されて動力を伝達する動力伝達機構３０が構成されている。

そして、以上のような踏み板１４から主軸５２までに動力を伝達する部材により、本実施形態の電力発生ユニット１２が構成される。また、図１に示すように、踏み板１４は路面Ｒに沿って複数対配置されていて、各踏み板１４から主軸５２までに動力を伝達する部材も同様に複数配置されることで、電力発生ユニット１２が並んで複数設けられていることになる。

一方、主軸５２に関しては、その最始端がフライホイール５６を取り付けるための螺旋状の溝を切ったネジ形状になった一端と、その他端が６角柱の突部５４Ａあるいは突部５４Ｂのように形成されたものと、フライホール５６を取り付ける螺旋状の溝を切ったネジ形状を有し、一端は６角柱の突部５４Ａに形成され、同じく他端も６角柱の突部５４Ｂに形成されたものと、最終端が発電機６０に連結される螺旋状の溝を切ったネジ形状になった一端とその他端が６角柱の突部５４Ａあるいは突部５４Ｂのように形成されたものがあるが、その主軸５２同士の連結は必ずカップリング材５４を介してなされる。
つまり、各電力発生ユニット１２の主軸５２の端部には、主軸５２同士を繋ぎ動力を伝達するための図８に示すカップリング材５４が配置されていて、図９に示すように他の踏み板１４からの動力が伝達される他の電力発生ユニット１２の主軸５２に、このカップリング材５４を介してこの主軸５２が連結されている。

なお、図８（Ａ）に示すように、この主軸５２の端部に配置されたカップリング材５４の一端は、６角柱の突部５４Ａに形成され、同じく他端も６角形の突部５４Ｂに形成されている。そして、これら突部５４Ａ、５４Ｂそれぞれの先端側寄り部分には、貫通孔５５が設けられており、突部５４Ａの根元部分の円筒部分にはねじ穴５５Ａが形成されている。さらに、図８（Ａ）に示す略円管形のスリーブ材７０により、突部５４Ａ、５４Ｂの根元部分の円筒形部分を含む、これら突部５４Ａ、５４Ｂの部分が図８（Ｂ）に示すように覆われている。 但し、２つの貫通孔５５に対応するスリーブ材７０の部分には、それぞれ貫通孔５５と同様の径の孔部７１が２つ設けられており、ねじ穴５５Ａに対応するスリーブ材７０の部分には、ねじ７４が貫通する穴部７１Ａが設けられている。

従って、穴部７１Ａを通してねじ穴５５Ａにねじ７４をねじ込むことにより、突部５４Ａに対するスリーブ材７０の位置関係が決まる。また、図８（Ｃ）に示すように、頭部７２Ａが広がっている２本の軸状に形成されたピン状部材７２をそれぞれ２つの孔部７１及び２つの貫通孔５５に通してスリーブ材７０から突出したピン状部材７２の先端側の細径部７２Ｂにスナップリング７６をはめ込み、ピン状部材７２が容易に抜け出さないようにしている。

他方、突部５４Ａの長さに対して突部５４Ｂの長さは、２倍となっている。また、スリーブ材７０の全体の長さは突部５４Ａ、５４Ｂを覆う長さになっているがスリーブ材７０の突部５４Ａ、５４Ｂに対応する内周部分は、これら突部５４Ａ、５４Ｂに嵌合するように、６角柱状の内周面となっていて、６角柱状の内周面の長さは突部５４Ｂに合わせた長さとなっている。そして、スリーブ材７０をセットする時には、長い方の突部５４Ｂにまずスリーブ材７０をセットしてから、突部５４Ａと突部５４Ｂ同士をぴったりと合わせてスリーブ材７０を開閉するように移動して取り付けることにする。

以上の結果として、主軸５２同士を連結する際には、６角形の突部５４Ａと６角形の突部５４Ｂがスリーブ材７０を介して緊密に連結して相互に結合されるため、確実に動力が伝達されるようになる。そして、最終的に発電機６０に連結される主軸５２の一端は６角形の突部５４Ａあるいは突部５４Ｂ形状になっていてカップリング材５４を通して連結される。最終端は螺旋状の溝を切ったネジ形状になっていて、図１０に示す発電機６０に連結されて、この発電機６０が回転されて発電されることになる。

具体的には、連続して繋がれた複数の主軸５２の最終端に、図１０に示すように発電機６０に連結された第２プーリ６６にゴムベルト６４で繋がる第１プーリ６２が位置している。そして、最終端に螺旋状の溝を切ったネジ形状になった主軸５２がこの第１プーリ６２と連結されていて、主軸５２の回転により第１プーリ６２、ゴムベルト６４、第２プーリ６６を介して発電機６０が回転して発電される。他方、図９に示すように、主軸５２には遠心力を利用するためのフライホイール５６が主軸５２同士の連結される部分都度取り付けられていて、主軸５２が一旦回り出すと、ワンウェイクラッチ５０と合わせて、フライホイール５６により長時間回り続けることが可能となる。

次に、本実施形態に係る車道走行力発電装置の作用を以下に説明する。
本実施形態に係る車道走行力発電装置を構成する電力発生ユニット１２によれば、車両Ｍの左右輪Ｔに合わせて隣り合って配置された一対の踏み板１４の基端側がそれぞれ回動可能支持されていて、車両Ｍの通過によりこれらの踏み板１４がその基端側廻りに回動することになるが、これらの踏み板１４の先端側に関節動回転可能にリンク２２の一端がそれぞれ連結されている。

このリンク２２の他端にてこレバー２４の一端側が関節動可能に連結され、このてこレバー２４の中程に支点２６が位置していて、この支点２６廻りにてこレバー２４が揺動する。但し、本実施形態では、てこレバー２４の揺動に合わせててこレバー２４の他端のストロークが大きくなるように、てこレバー２４の一端側寄りにこの支点２６は位置している。また、このてこレバー２４の他端側に一端が固定される動力伝達機構３０に対してワンウェイクラッチ５０を介して主軸５２が連結されていて、この動力伝達機構３０がてこレバー２４からワンウェイクラッチ５０を介して主軸５２に動力を伝達する。

そして、本実施形態においてこの動力伝達機構３０は、第１ピン材３６、第２ピン材３８を介しててこレバー２４の他端側に一端が連結されたワイヤ３２、このワイヤ３２の他端が連結されて回転される伝達ギヤ４２及び、この伝達ギヤ４２に噛み合わされて回転し得る主ギヤ４６により構成されている。このため、これらの部材により構成される動力伝達機構３０により、てこレバー２４からワンウェイクラッチ５０を介して主軸５２に動力が確実に伝達される。この際、左側の伝達ギヤ４２と主ギヤ４６との間に中間ギヤ４４が配置されていることから、この中間ギヤ４４により主軸５２に伝達する回転方向を合致できる。

さらに、本実施形態の車道走行力発電装置を構成するこのような電力発生ユニット１２が並んで複数設けられ、各電力発生ユニット１２の主軸５２の端部に他の主軸５２の端部あるいは発電機６０に連結するためのカップリング材５４が配置されている。このため、踏み板１４の回動で発生する動力をこのカップリング材５４を介して他の電力発生ユニット１２の主軸５２あるいは発電機６０に伝達することができる。

なお、本実施形態では、各主軸５２の端部に配置されたカップリング材５４の一端は６角柱の突部５４Ａに形成され、同じく他端は６角形の突部５４Ｂに形成されていて、これらがスリーブ材７０を介して相互に接合されて結合されている。但し、最終的に発電機６０に連結される主軸５２の一端は６角形の突部５４Ａあるいは突部５４Ｂのように形成され、主軸５２同士はスリーブ材７０を介して相互に接合されて結合されている。主軸５２の最終端は螺旋状の溝を切ったネジ形状に形成されて、発電機６０に連結される。つまり、このようにカップリング材５４が形成されることで、６角柱の突部５４Ａと６角形の突部５４Ｂとが接合して確実に主軸５２同士や主軸５２と発電機６０との間で動力が伝達される。他方、カップリング材５４を有し、また、スリーブ材７０を用いたことにより、カップリング材５４の着脱が容易になる結果、連結された電力発生ユニット全体を動かさなくても装置の設置、再設置が可能であり、メンテナンスが容易になる。

以上より、本実施形態に係る車道走行力発電装置は、一対の踏み板１４上を車両Ｍが通過した場合、踏み板１４が回動するのに伴い、リンク２２を介しててこレバー２４の一端が押し下げられて支点２６廻りに揺動する。このとき、車両Ｍの左右輪Ｔに合わせて踏み板１４を一対設けたことで、車両Ｍの走行に伴って小さな踏み板１４が細かく回動するので、動力を無駄なく利用する事ができるようになる。また、てこレバー２４の揺動の際に、支点２６をてこレバー２４の一端寄りに位置しててこレバー２４の他端のストロークを大きくすることで、踏み板１４の回動で得られた動力を無駄なく主軸５２側に伝達できるようになる。

そして、１台の車両Ｍが通過するのに合わせて、複数存在する電力発生ユニット１２の各踏み板１４上を次々に通過する結果として、連続的に動力を確保して同様に動力を主軸５２に伝達できる。この際、各電力発生ユニット１２の動力伝達機構３０に対してワンウェイクラッチ５０を介して各主軸５２が連結されているので、車両Ｍが通り過ぎた踏み板１４に対応する主軸５２も回転し続けることができるようになる。このため、本実施形態に係る車道走行力発電装置は、動力を無駄にすることなく、他の主軸５２や発電機６０に動力を伝達することが可能となる。これに伴い、少ない車両Ｍの通過であっても十分な電力を安定して確保可能になる。また、フライホイール５６が取り付けられているので主軸５２が一旦回り出すと、フライホイール５６により長時間回り続けることが可能となる。

他方、本実施形態に係る車道走行力発電装置では、リンク２２が繋がる支持材１６及び案内材２０が踏み板１４の下部に配置されているものの、支持軸１６Ｂの平らに削られて細く形成された細幅部１１に対応して入口部分が一部狭くあけられた嵌合凹部１３が支持材１６の基端側に設けられている。これに伴って、この嵌合凹部１３と支持軸１６Ｂを嵌合してから支持材１６を支持軸１６Ｂ廻りに旋回して、これら支持材１６と案内材２０の間を回動可能に連結する。

このように支持材１６と案内材２０を回動する構造とする際に、支持材１６の基端側の入口部分が一部狭くあけられた嵌合凹部１３に対応する形で、一部細く形成された細幅部１１を有する支持軸１６Ｂを嵌合してから支持材１６を旋回することで、支持材１６を案内材２０に対してはずれ難く且つ確実に回動可能とすることが可能となる。

なお、発電機６０で発電された電力でエアコンプレッサーを回してエア圧縮タンクに空気を保存しながら圧縮された強力なエアでエアタービンを回して必要な電力を生産する事もできる。また、本発明に係る車道走行力発電装置は上記のような実施形態の構造とされているが、上記実施形態と同様の原理で形や大きさを変更しても良い。
そして、上記実施形態では、主軸５２は常に一方向のみの回転をする形状に形成されているが、実施形態によっては常に同方向であれば逆回転に変更しても良い。つまり、主軸５２に形成されている図示しない螺旋状の溝を切ったネジ形状の部分におけるこの溝の向きを変えることによって、逆回転の変更が可能となる。

以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明は係る実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明は、車両の通過に伴う発電の他にさまざまな産業分野に適用可能となる。乗用車等の車両だけでなく、トラックやバス等の大型車両やクローラを有した特殊車両等にも適用可能になる。

１１ 細幅部
１２ 電力発生ユニット
１３ 嵌合凹部
１４ 踏み板
１６ 支持材
１６Ｂ 支持軸
１７ スプリング支持部
１９ コイルスプリング
２０ 案内材
２２ リンク
２４ てこレバー
２６ 支点
３０ 動力伝達機構
３２ ワイヤ
３４ チューブ材
３６ 第１ピン材
３８ 第２ピン材
４２ 伝達ギヤ
４４ 中間ギヤ
４６ 主ギヤ
５０ ワンウェイクラッチ
５２ 主軸
５４ カップリング材
５４Ａ 突部
５４Ｂ 突部
５６ フライホイール
６０ 発電機
７０ スリーブ材
７２ ピン状部材
７４ ねじ
７６ スナップリング
Ｇ ゴム材
Ｒ 路面
Ｍ 車両

上記課題を解決した請求項１記載の発明は、車両左右輪に合わせて踏み板が隣り合って一対配置されており、基端側が回動可能支持されて配置された一対の踏み板と、
一対の踏み板の下側に溶接された支持材及びこの支持材の下側に配置された案内材の相互に対向する位置に配置され、それぞれ中がゴム材により形成されてコイルスプリングを保持するスプリング支持部と、
一対の踏み板の先端側に関節動可能に連結されたリンクと、
リンクに一端側が関節動可能に連結されて中程に位置する支点廻りに揺動するてこレバーと、
てこレバーの他端側に一端が連結されて動力を伝達する動力伝達機構と、
動力伝達機構に対してワンウェイクラッチを介して連結される主軸
を含む電力発生ユニットが並んで複数設けられ、
各電力発生ユニットの主軸の端部に他の主軸の端部あるいは発電機に連結するためのカップリング材が配置され、踏み板からの動力をこのカップリング材を介して他の電力発生ユニットの主軸あるいは発電機に伝達する車道走行力発電装置である。

Claims (5)

1. 基端側が回動可能支持されて配置された一対の踏み板と、
   一対の踏み板の先端側に関節動可能に連結されたリンクと、
   リンクに一端側が関節動可能に連結されて中程に位置する支点廻りに揺動するてこレバーと、
   てこレバーの他端側に一端が連結されて動力を伝達する動力伝達機構と、
   動力伝達機構に対してワンウェイクラッチを介して連結される主軸
   を含む電力発生ユニットが並んで複数設けられ、
   各電力発生ユニットの主軸の端部に他の主軸の端部あるいは発電機に連結するためのカップリング材が配置され、踏み板からの動力をこのカップリング材を介して他の電力発生ユニットの主軸あるいは発電機に伝達する車道走行力発電装置。
2. 動力伝達機構が、てこレバーの他端側に一端が連結されたワイヤ、このワイヤの他端が連結されて回転される伝達ギヤ及び、この伝達ギヤに噛み合わされて回転し得る主ギヤを有する請求項１に記載の車道走行力発電装置。
3. 各主軸の端部に配置されたカップリング材が、
   主軸の端部それぞれ形成される６角柱の突部と、
   これら一対の突部を覆ってこれら突部を連結する筒状のスリーブ材と
   で形成される請求項１又は請求項２に記載の車道走行力発電装置。
4. てこレバーの揺動に合わせててこレバーの他端のストロークが大きくなるように、支点がてこレバーの一端側寄りに位置している請求項１〜請求項３の何れかに記載の車道走行力発電装置。
5. 踏み板の下部に、踏み板に固定されてリンクが繋がる支持材及び、この支持材の基端側に対して基端側を連結する案内材が配置されると共に、平らに削られて細く形成された細幅部を一部に有した支持軸を有し、
   支持軸の細幅部に対応して入口部分が一部狭くあけられた嵌合凹部を支持材の基端側に設け、この嵌合凹部と支持軸を嵌合してから支持材を支持軸廻りに旋回して、これら支持材と案内材の間を回動可能に連結する請求項１〜請求項４の何れかに記載の車道走行力発電装置。

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